Appartenenti al phylum degli Ascomycota, tassonomicamente i lieviti vengono identificati mediante sequenziamento del gene codificante per l’RNA ribosomiale. Importante è anche la loro caratterizzazione di tipo fisiologico, che permette di comprendere il loro eventuale sfruttamento in ambiti applicativi specifici.

In presenza di ossigeno alcuni lieviti utilizzano la respirazione aerobica, in assenza, invece, altri possono utilizzare un processo metabolico diverso noto come fermentazione, di fatti una delle caratteristiche più note di questi microrganismi è proprio la capacità di fermentare gli zuccheri e di produrre etanolo e anidride carbonica.

La riproduzione dei lieviti può essere sessuata o asessuata. La riproduzione asessuata può avvenire per gemmazione (più preponderante) o per scissione (tipica del genere Schizosaccharomyces). Nella gemmazione la cellula madre del lievito in seguito a mitosi forma una protuberanza laterale in cui migra uno dei nuclei. A questo punto la protuberanza si accresce e si separa dalla cellula madre. La scissione è la più diffusa modalità di riproduzione asessuata, soprattutto per organismi semplici, quali batteri, protisti e piante, ma anche per alcuni animali. È caratterizzata dalla divisione dell'organismo in due o più parti, da ciascuna delle quali si sviluppa un individuo completo. La riproduzione sessuata, invece, si verifica attraverso la produzione di spore, forme riproduttive generalmente molto resistenti. La riproduzione sessuale negli ascosporigeni (es. Saccharomyces cerevisiae) si verifica in situazioni ostili, ad esempio quando il mezzo di crescita è privo di zuccheri fermentescibili, o con poco azoto.